UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– GUIAS DE ESTUDIO ACIDOS, BASES Y ELECTROLITOS ELABORADO POR: LIC. RAUL HERNANDEZ MAZARIEGOS 1. Qué sustancia ácida se forma en los músculos al hacer ejercicio: 2. Qué sabor tienen las sustancias ácidas: 3. Para qué se utiliza la leche de magnesia: 4. Qué describe la acidez de una disolución: 5. Por qué órganos está regulado el pH de los fluidos corporales incluyendo la sangre y la orina: 6. Qué sucede si hay grandes cambios en el pH de los fluidos corporales: 7. Cuál es el significado etimológico de la palabra ácido: 8. Quién fue el primer químico que describió los ácidos como sustancias productoras de iones hidrógeno (H+) al ser disueltas en agua: 9. Complete las siguientes reacciones de ionización en agua: H 2O HCl( g ) H 2O HBr( g ) 10. Cómo define Arrhenius a las bases: 11. Por qué metales están formadas la mayoría de las bases de Arrhenius: 12. Los iones (H+/OH-) ___________ dan a las bases de Arrhemius sus características comunes, como el sabor (agrio/amargo) _____________ y un tacto (jabonoso/pegajoso) ____________ resbaladizo. Un base vuelve de color 1|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– (rojo/azul) ____________ el papel indicador y color (rosado/azul) ________________ el indicador fenolftaleína. 13. Complete las siguientes reacciones de ionización en agua: H 2O KOH ( s ) H 2O Ba(OH )2( s ) 14. Explique cómo definen Brønsted-Lowry a los ácidos: 15. Explique cómo definen Brønsted-Lowry a las bases: 16. En la siguiente reacción de formación del ion amonio ( NH 4 ), en los espacios en blanco, indique quién es el ácido y quién es la base: 17. En la siguiente reacción de disolución de bromuro de hidrógeno en agua, indique en las líneas en blanco quién es el ácido y quién es la base: 18. Complete el siguiente cuadro de algunas características de los ácidos y las bases escogiendo una de las opciones entre paréntesis: Característica Disociación: Arrhenius 2|Página Ácido + Base - Produce (H )/OH ) + - Produce (H )/OH ) UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– Disociación: Brønsted-Lowry (Dona/acepta) H+ (Dona/acepta) H+ Electrolitos (si/no) (si/no) Sabor (Agrio/amargo) (Agrio/amargo) Tacto (Arde/jabonoso) (Arde/jabonoso) Papel tornasol Rojo/azul) Rojo/azul) Fenolftaleína (Rojo/incoloro) (Rojo/incoloro) Neutralización Neutraliza (ácidos/bases) Neutraliza (ácidos/bases) 19. Respecto de los pares conjugados ácido-base, indique en los espacios correspondientes, quién es cada una de las sustancias y si es donador o aceptor de H+. Ácidos y Bases de Lewis El concepto de ácidos y bases propuesto por G. N. Lewis en 1923 es la definición 3|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– más general e incluye todas las sustancias que ácidos y bases de acuerdo a los conceptos de Arrhenius y Brønsted-Lowry. De acuerdo al concepto de Lewis un ácido es cualquier especie que puede aceptar un par de electrones y una base es cualquier especie que puede donar un par de electrones. Por lo tanto, en el siguiente ejemplo, el ion (H+) es un ácido que puede aceptar un par de electrones y la molécula de agua un es una base puesto que puede donar un par de electrones. 20. Cómo se define un ácido fuerte: 21. Cómo se define un ácido débil: La fuerza de un ácido o una base en agua viene determinada por su capacidad para ceder o aceptar protones. Un ácido fuerte cede protones con facilidad y una base los acepta con facilidad. Los ácidos fuertes y las bases fuertes se disocian totalmente en agua. En el caso de los ácidos débiles, solo unas pocas moléculas ceden sus protones, y solo unas pocas moléculas de las bases débiles aceptan los protones. 22. De acuerdo a las tablas del anexo, identifique el ácido más fuerte de cada pareja: a. H2O ó H3O+ R. _______________________ b. HNO3 o H3PO4 R. _______________________ c. HCl o H2SO4 R. _______________________ 4|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– d. H2CO3 o HNO2 R. _______________________ e. HCl o HC2H3O2 R. _______________________ 23. Defina los siguientes términos: a. Electrolito: b. Electrolito fuerte: c. Electrolito débil: d. No electrolito: 24. Complete el siguiente cuadro siguiendo el ejemplo: COMPUESTO ÁCIDO,BASE O SAL ELECTROLITO DÉBIL H2S ÁCIDO x ELECTROLITO FUERTE NO ELECTROLITO HC2H3O2 Ca(OH)2 HCO3 KOH H2SO4 HNO3 Ba(OH)2 C6H12O6 glucosa CH3CH(CH3)OH Alc. isopropílico 25. Calcule [H+] en cada una de las siguientes soluciones e indique si es ácida, básica o neutra: a. [OH-] = 4.22 x 10-3 M [H+] = ___________ (ácida, básica, neutra) _________ b. [OH-] = 1.01 x 10-13 M [H+] = ___________ (ácida, básica, neutra) _________ 5|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– c. [OH-] = 3.05 x 10-7 M + [H ] = ___________ (ácida, básica, neutra) _________ a. [H+] = 2.37 x 10-12 , básica b. [H+] = 9.90 x 10-2 , ácida c. [H+] = 3.28 x 10-8 , básica 26. Calcule [OH-] en cada una de las siguientes soluciones e indique si es ácida, básica o neutra: a. [H+] = 4.21 x 10-7 M [OH-] = ___________ (ácida, básica, neutra) ________ b. [H+] = 0.00035 M [OH ] = ___________ (ácida, básica, neutra) ________ c. [H+] = 1.00 x 10-7 M [OH-] = ___________ (ácida, básica, neutra) ________ - a. [OH-] = 2.38 x 10-8 , ácida b. [OH-] = 2.90 x 10-11 , ácida c. [OH-] = 1.00 x 10-7 , neutra 27. De cada par de concentraciones, indique cuál representa la solución más básica: a. [H+] = 0.000013 M o [OH-] = 0.0000032 M b. [H+] = 1.03 x 10-6 M o [OH-] = 1.54 x 10-8 M c. [OH-] = 4.02 x 10-7 M o [H+] = 0.0000001 M a. [OH-] = 0.0000032 M, es más básica b. [OH-] = 1.54 x 10-8 M, es más básica c. [OH-] = 4.02 x 10-7 M, es más básica 28. Para cada uno de los compuestos que se dan, elabore la ecuación de ionización y la expresión de la constante: 6|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– COMPUESTO ECUACIÓN DE IONIZACIÓN HF EXPRESIÓN DE LA CONSTANTE DE IONIZACIÓN Ki = Ki = CH3COOH 1a. ionización: Ki = H2CO3 2ª. Ionización: Ki = NH3 29. Calcule el pH que corresponde a cada concentración de ion hidrógeno que se indica. Diga si la solución es ácida, básica o neutra: a. [H+] = 4.21 x 10-7 M b. [H+] = 0.00035 M c. [H+] = 0.00000010 M a. pH = 6.376, es ácida b. pH = 3.46, es ácida c. pH = 7.00, es neutra 30. Calcule el pH que corresponde a cada concentración de ion hidróxido que se indica. Diga si la solución es ácida, básica o neutra: a. [OH-] = 1.4 x 10-6 M b. [OH-] = 9.35 x 10-9 M c. [OH-] = 2.21 x 10-1 M a. pH = 8.15, es básica b. pH = 5.97, es ácida c. pH = 13.34, es básica 7|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– 31. A la temperatura del cuerpo humano, 37 o C, la concentración de iones hidrógeno en agua es de 1.56 x 10-7 mol/l. ¿Cuál es el valor de Ki del agua a esta temperatura? ¿Esta agua es ácida, básica o neutra? Ki = 2.43 x 10-14, neutra 32. Calcule el pOH que corresponde a cada uno de los valores de pH que se indica y diga si la solución es ácida, básica o neutra: a. pH = 1.02 b. pH = 13.4 c. pH = 9.03 a. pOH = 12.98, es ácida b. pOH = 0.6, es básica c. pOH = 4.97, es básica 33. Calcule la concentración de ion hidrógeno y el pH de cada una de las siguientes soluciones de ácidos fuertes: a. HClO4 1.4 x 10-3 M b. HCl 3.0 x 10-5 M c. HNO3 5.0 x 10-2 M + -3 a. [H ] = 1.4 x 10 M, pH = 2.85 + -5 b. [H ] = 3.0 x 10 M, pH = 4.52 + c. [H ] = 5.0 x 10-2 M, pH = 1.30 34. Calcule la concentración de ion hidrógeno y el pH para cada una de las siguientes soluciones: a. [CH3COOH] = 0.10 M (Ki = 1.8 x 10-5) 8|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– b. [HCN] = 0.050 M (Ki = 4.0 x 10-10) a. [H+] = 1.3 x 10-3 M, pH = 2.89 b. [H+] = 4.5 x 10-6 M, pH = 5.34 35. Calcule el valor de la constante de ionización (Ki) para cada una de las siguientes sustancias: a. Amoníaco acuoso 0.010 M 4.3% ionizado b. Ácido fluorhídrico 0.10 M 7.9% ionizado a. Ki = 1.8 x 10-5 -4 b. Ki = 6.8 x 10 BIBLIOGRAFÍA 1. Holum, John. Fundamentos de Química General,Orgánica y Bioquímica para Ciencias de la Salud. Ed. Limusa S.A. México 2008. 2. Timberlake, Karen y M. Timberlake. Quìmica. 2°. Ed. México, Pearson Education, 2008. 3.Burns, Ralph. Fundamentos de Quìmica. 4ª. Ed. México, Prentice Hall Panamericana S.A. 2003 9|Página UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– ANEXO 10 | P á g i n a UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO –EFPEM– 11 | P á g i n a